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监狱物联网系统的设计与开发

作者：余训锋 成杰

来源：《电子技术与软件工程》2018年第05期

摘 要 监狱物联网是指将监狱内各种信息传感设备结合互联网与之形成一个巨大的网络体系，满足监狱安全、高效执法以及监狱精细化管理的需要，提高民警工作效率，使警力分配更趋于合理化。本文从当前监狱的实际业务需求出发，探索当前监狱物联网的有关内涵与系统设计的功能需求。

【关键词】监狱 物联网 信息化 功能需求 1 监狱物联网系统需求分析

监狱作为国家重要的刑罚执行机关，具有维护社会稳定，预防和减少犯罪的重要功能，在我国的社会稳定中具有重要的作用。加快以监狱物联网为主要抓手的监狱信息化建设与应用已经成为当前监狱安全管理的重要手段。在此系统中，与监管安全有关的事件、人员、物品、车辆、建（构）筑物等静态和动态信息都会登记在线互联互通，真正实现监狱管理的集约化、扁平化、自动化和信息化，实现“智慧监狱”的管理功能。 1.1 监狱管理转型对物联网的需求

我国早在2008年就确定了监狱信息化建设的指导思想、基本原理和主要目标。决定建设：“一个平台，三个信息资源库，十个应用系统”的主要任务。近年来，在监狱管理转型的大背景下，特别是司法部明确提出从“底线安全观”向“治本安全观”的转变，以物联网技术为代表的监狱信息化所发挥的作用或优势将会更加彰显。物联网技术应用到监狱管理，既是物联网技术张力的必然体现，更是监狱发展内在需求的客观表达，而监狱管理转型无疑加快了物联网技术在监狱的应用进程。为了尽快实现这一目标，我国大力致力于监狱物联网的建设，特别是随着信息技术的不断发展，更为我国监狱物联网的建设和发展提供了良好的机遇。 1.2 监狱对物联网系统的功能需求分析 1.2.1 监狱的信息自动采集与智能监控

监狱的信息自动采集是监狱实现信息化的重要举措，借助RFID技术能够实现监狱各节点信息采集的自动化。智能化监控是监狱物联网体系的重要功能要求，它需要对监狱的各个部位实现实时监控，如监狱三大现场、病房、厕所、禁闭室、重点监舍（室），同时具备异常报警功能（进入非法区域报警，异常行为报警，离开特定区域报警，人员聚集报警，剧烈行为报警等）。

1.2.2 监狱的大数据挖掘、分析与可视化呈现

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数据分析是监狱信息化管理重要的组成部分，它在计算机强大的分析功能和储存功能的基础上进行的。通过深入了解监狱民警的工作概况，分析狱警工作内容和管理流程，能代替人工进行复杂情况数据采集，并对监狱的大数据进行有效分析，通过监狱物联网整合系统，以最简约的状态呈给监狱民警，大大降低了监狱干警的工作强度。 2 监狱物联网系统的重要组成部分 2.1 RFID射频识别系统

当前RFID射频识别系统主要是由定位信息发射装备、接收装备和信息分析装备组成的，在其运行的时候，实现了视频监控和GIS的有机互动，通过这一技术，值班监狱干警可以在监控室通过监控视频和图形界面及时准确的掌握每一区域的人员数量及其相关信息。当可疑事件发生的时候，能够通过定位系统及时确定事故人员和事故地点，以便及时做出应急响应。另一方面RFID技术还具有安保的功能，当可疑人员走出规定区域或者闯入禁地都会发出警报。当前我国大部分监狱已经采用这一技术，通过服刑人员的腕带标示卡，实现对其位置和动态的实时监控。

2.2 三维电子地图

三维GIS是三维监狱管理系统的重要组成部分，在三维监狱场景电子地图中，警用设施、警力、关押人员、监控点等都能够通过图像和定位点直观的显示在三维电子地图上。 三维电子地图通过电子腕带将罪犯、干警等移动目标进行绑定，对其进行唯一的身份识别射频信号数据，这样不仅可以将其位置进行定位同时也能够实现减轻监狱干警工作的功能。在三维电子地图上，能够对监狱中在押人员的位置实现全面的实时监控。当报警系统与视频功能进行结合的时候，干警能够快速找到需要寻找罪犯的位置，确保其不会出现安全事故甚至出逃，大大减少了罪犯的出逃率，保证监狱的安全。 2.3 人脸识别系统

人脸识别技术是在人的脸部特征信息的基础上，对其身份进行识别的一种技术，它利用摄影机采集含有人脸图像的信息，在数据库中自动检测比对和跟踪人脸，进而对检测到的人脸进行身份确定的技术。从近年来发生的脱逃事件来看，当前我国的越狱风险点较多集中在监狱的大门处，主要是罪犯通过劫取干警的门卡、密码或尾随其后逃离监狱的，利用人脸识别将大大增加罪犯越狱的难度，在很大程度上降低了安全隐患，同时利用人脸识别技术还可以对出入监狱人员进行智能管理，确保监狱出入安全。 2.4 智能视频分析系统

智能视频分析系统能够对视频监控图像自动分析，然后根据自定义事件类型进行判断，一旦发现异常行为或者突发事件能及时发出警报。智能视频分析系统使视频监控由事后的追溯变

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为事前的预警，监管人员能够及时发现各种安全隐患，有效避免人员及财产损失，降低人员工作强度，防止视觉疲劳带来的监控漏洞。

接下来，在监狱物联网设计开发和建设运用中，大数据处理技术和平台管理能力将成为系统的关键支撑。大数据的实质是在数据传输、收集储存的基础上，对数据深入分析挖掘，并由此获得凭直觉难以发现的有用信息，揭示数据背后隐藏的规律，科学、有效预见未来发展趋势，从而为监管决策提供参考。监狱的数据对象包括结构化数据以及视音频等非结构化数据，数据处理的方式则包括语义化表达、本体推理、交互索引、自主搜索等智能信息处理技术。系统管理平台主要建设可扩展、可定制、可重复利用的软件平台，为软件开发提供基础的通用的软件服务；要使用支持网络服务的基础软件平台，选用兼容各类操作系统的基础软件产品，提供规范的软件应用接口协议，满足多样化的软件集成要求。 3 结束语

当前监狱物联网系统已经实现了系统集成的全新模式，其信号交互形式和方式不断丰富。为了不断提高监狱物联网系统的建设和应用水平，应不断吸收借鉴最新信息技术，同时又要跳出信息技术的藩篱，保证物联网系统能够有效融入到监狱的刑罚执行、狱政管理、生活卫生、劳动改造等日常管理中去，确保监狱安全可靠，不断提高其在社会稳定和国家安定等方面的积极作用。 参考文献

[1]姚雨婷.浙江省第二监狱物联网整合系统的设计与开发[D].电子科技大学，2014. [2]徐红，范骁霄，王鹏等.一种新型监狱使用的物联网节点设计[J].计算机研究与发展，2010，47（s2）：317-320.

[3]俞芬，谢伟才.物联网技术在监狱监管安全中的应用方案研究[J].电子制作，2012（11）：15-16. 作者单位

1.四川司法警官职业学院 四川省德阳市 618000 2.四川省川北监狱 四川省绵阳市 621000